Ваше сообщение отправлено. Мы Вам перезвоним!
Вторая индустриализация России

Перезвоните мне!

Закрыть
Главная » Все статьи на сайте » Химические соединения и вещества » Этан, получение, свойства, химические реакции

Этан, получение, свойства, химические реакции

  • Array

Этан, получение, свойства, химические реакции.

 



 


Этан, C2H6 – органическое вещество класса алканов. В природе содержится в природном газе, добываемом из газовых и газоконденсатных месторождений, в попутном нефтяном газе. Образуется также при крекинге нефтепродуктов.

 

Этан, формула, газ, характеристики

Физические свойства этана

Химические свойства этана

Получение этана в промышленности и лаборатории

Химические реакции – уравнения получения этана

Применение и использование этана

 

Этан, формула, газ, характеристики:

Этан (лат. ethanum) –  органическое вещество класса алканов, состоящий из двух атомов углерода и шести атомов водорода.

Химическая формула этана C2H6, рациональная формула H3CCH3. Изомеров не имеет.

Строение молекулы:

Этан

Этан – бесцветный газ, без вкуса и запаха.

В природе содержится в природном газе, добываемом из газовых и газоконденсатных месторождений, в попутном нефтяном газе. Для выделения из природного и попутного нефтяного газа производят их очистку и сепарацию газа.

Образуется также при крекинге нефтепродуктов., в т.ч. сланцевой нефти.

Также содержится в сланцевом газе и сжиженном газе (сжиженном природном газе).

Пожаро- и взрывоопасен.

Не растворяется в воде и других полярных растворителях. Зато растворяется в некоторых неполярных органических веществах (метанол, ацетон, бензол, тетрахлорметан, диэтиловый эфир и другие).

Малотоксичен, но оказывает вредное воздействие на человека – обладает наркотическим действием. Класс опасности четвертый.

 

Физические свойства этана:

Наименование параметра: Значение:
Цвет без цвета
Запах без запаха
Вкус без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) газ
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1,2601
Плотность (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1,342
Плотность (при температуре кипения и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 544
Температура плавления, °C -182,81
Температура кипения, °C -88,63
Температура самовоспламенения, °C 472
Критическая температура*, °C 32,18
Критическое давление, МПа 4,8714
Критический удельный объём,  м3/кг 4891·10-6
Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных от 3,2 до 12,5
Удельная теплота сгорания, МДж/кг 47,5
Коэффициент теплопроводности (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К) 0,018
Коэффициент теплопроводности (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), Вт/(м·К) 0,0206
Молярная масса, г/моль 30,07

* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.

 

Химические свойства этана:

Этан трудно вступает в химические реакции. В обычных условиях не реагирует с концентрированными кислотами, расплавленными и концентрированными щелочами, щелочными металлами, галогенами (кроме фтора), перманганатом калия и дихроматом калия в кислой среде.

Химические свойства этана аналогичны свойствам других представителей ряда алканов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

  1. 1. каталитическое дегидрирование этана:

CH3-CH3 → CH2=CH2 + H2 (kat = Pt, Ni, Al2O3, Cr2O3, to = 400-600 °C).

  1. 2. галогенирование этана:

CH3-CH3 + Br2 → CH3-CH2Br + HBr (hv или повышенная to);

CH3-CH3 + I2 → CH3-CH2I + HI (hv или повышенная to).

Реакция носит цепной характер. Молекула брома или йода под действием света распадается на радикалы, затем они атакуют молекулы этана, отрывая у них атом водорода, в результате этого образуется свободный этил  CH3-CH2·, который сталкиваются с молекулами брома (йода), разрушая их и образуя новые радикалы йода или брома:

Br2 → Br·+ Br· (hv); – инициирование реакции галогенирования;

CH3-CH3 + Br· → CH3-CH2· + HBr; – рост цепи реакции галогенирования;

CH3-CH2· + Br2 → CH3-CH2Br + Br·;

CH3-CH2· + Br· → CH3-CH2Br; – обрыв цепи реакции галогенирования.

Галогенирование — это одна из реакций замещения. В первую очередь галогенируется наименее гидрированый атом углерода (третичный атом, затем вторичный, первичные атомы галогенируются в последнюю очередь). Галогенирование этана проходит поэтапно – за один этап замещается не более одного атома водорода.

CH3-CH3 + Br2 → CH3-CH2Br + HBr (hv или повышенная to);

CH3-CH2Br + Br2 → CH3-CHBr2 + HBr (hv или повышенная to);

и т.д.

Галогенирование будет происходить и далее, пока не будут замещены все атомы водорода.

  1. 3. нитрование этана:

CH3-CH3 + HONO2 (dilute) → CH3-C(NO2)H2 + H2O (повышенная to).

  1. 4. окисление (горение) этана:

При избытке кислорода:

2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O.

Горит бесцветным пламенем.

При нехватке кислорода вместо углекислого газа (СО2) получается оксид углерода (СО), при еще меньшем количестве кислорода выделяется мелкодисперсный углерод (в различном виде, в т.ч. в виде графена, фуллерена и пр.) либо их смесь.

  1. 5. сульфохлорирование этана:

C2H6 + SO2 + Cl2 → C2H5-SO2Cl + … (hv).

  1. 6. сульфоокисление этана:

2C2H6 + 2SO2 + О2 → 2C2H5-SO2ОН  (повышенная to).

 

Получение этана в промышленности и лаборатории. Химические реакции – уравнения получения этана:

Так как этан в достаточном количестве  содержится в природном газе (до 30 % и более), попутном нефтяном газе и выделяется при крекинге нефтепродуктов, его не получают искусственно. Его выделяют при очистке и сепарации из природного газа, ПНГ и нефти при перегонке.

Этан в лабораторных условиях получается в результате следующих химических реакций:

  1. 1. гидрирования непредельных углеводородов, например, этилен (этен):

CH2=CH2 + H2 → CH3-CH3 (kat = Ni, Pt или Pd, повышенная to).

  1. 2. восстановления галогеналканов:

C2H5I + HI → C2H6 + I2 (повышенная to);

C2H5Br + H2 → C2H6 + HBr.

  1. 3. взаимодействия галогеналканов с металлическим щелочным металлом, например, натрием (реакция Вюрца):

2CH3Br + 2Na → CH3-CH3 + 2NaBr;

2CH3Cl + 2Na → CH3-CH3 + 2NaCl.

Суть данной реакции в том, что две молекулы галогеналкана связываются в одну, реагируя с щелочным металлом.

  1. 4. щелочного плавления солей одноосновных органических кислот

C2H5-COONa + NaOH → C2H6 + Na2CO3 (повышенная to).

 

Применение и использование этана:

– как сырье в химической промышленности для производства в основном этилена (этена).

 

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

 







карта сайта

как получить этан этилен реакция ацетилен этен 1 2 вещество хлорэтан этанол кислород водород связь является углекислый газ бромная вода
уравнение реакции масса объем полное сгорание моль молекула смесь превращение горение получение этана
напишите уравнение реакций этан

 

comments powered by HyperComments